पृथ्वीचा विशिष्ट विद्युत प्रतिकार

पृथ्वीच्या कवचाच्या वरच्या थरांना, ज्यामध्ये विद्युत प्रतिष्ठापनांचे प्रवाह वाहू शकतात, त्यांना सामान्यतः पृथ्वी म्हणतात. वर्तमान कंडक्टर म्हणून पृथ्वीची मालमत्ता तिच्या संरचनेवर आणि त्यात असलेल्या घटकांवर अवलंबून असते.

पृथ्वीचे मुख्य घटक - सिलिका, अॅल्युमिनियम ऑक्साईड, चुनखडी, कोळसा इ. - इन्सुलेटर आहेत आणि पृथ्वीची चालकता मातीच्या द्रावणावर अवलंबून असते, म्हणजेच घटकांच्या गैर-वाहक घन कणांमध्ये अडकलेल्या ओलावा आणि क्षारांवर. अशा प्रकारे, पृथ्वीची आयनिक चालकता आहे, जी धातूंमधील इलेक्ट्रॉनिक चालकतेपेक्षा जास्त आहे. विद्युत प्रवाहास विद्युत प्रतिकार.

पृथ्वीचे गुणधर्म वर्तमान कंडक्टर म्हणून परिभाषित करणे प्रथा आहे. विशिष्ट विद्युत प्रतिकार ρ, म्हणजे 1 सेमीच्या कडा असलेल्या मातीच्या घनाचा प्रतिकार. हे मूल्य अभिव्यक्तीद्वारे निर्धारित केले जाते:

ρ = RS/l,

Ohm • cm2/cm, किंवा Ohm/cm, जेथे R हा क्रॉस सेक्शन C (cm2) आणि लांबी l (cm) असलेल्या मातीच्या ठराविक खंडाचा प्रतिकार (Ohm) आहे.

ग्राउंड रेझिस्टन्स ρ चे मूल्य जमिनीचे स्वरूप, त्यातील आर्द्रता, तळ, क्षार आणि आम्ल यांची सामग्री तसेच त्याचे तापमान यावर अवलंबून असते.

पृथ्वीच्या प्रभावी विद्युत् प्रतिकारशक्तीमध्ये बदलाची श्रेणी ρ भिन्न मातीत मोठी आहे, उदाहरणार्थ, चिकणमातीचा प्रतिकार 1 — 50 Ohm-/m, वाळूचा खडक 10 — 102 Ohm/m, आणि क्वार्ट्ज 1012 — 1014 Ohm/m आहे. .तुलनेसाठी, आम्ही छिद्र आणि भेगा भरणाऱ्या नैसर्गिक द्रावणाचा विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध सादर करतो. उदाहरणार्थ, नैसर्गिक पाणी, त्यांच्यामध्ये विरघळलेल्या क्षारांवर अवलंबून, 0.07 - 600 ओहम / मीटर आहे, त्यापैकी नदी आणि ताजे भूजल 60 -300 ओहम / मीटर आणि समुद्र आणि खोल पाणी 0.1 - 1 ओहम / मीटर आहे.

मातीमध्ये विरघळलेल्या पदार्थांच्या सामग्रीमध्ये वाढ, एकूण ओलावा सामग्री, त्यातील कणांचे कॉम्पॅक्शन, तापमानात वाढ (जर आर्द्रता कमी होत नसेल तर) ρ मध्ये घट होते. मातीचे तेल आणि तेल गर्भाधान, तसेच अतिशीत, लक्षणीय वाढ ρ.

पृथ्वी विषम आहे, ज्यामध्ये ρ च्या भिन्न मूल्यांसह मातीचे अनेक स्तर असतात. सुरुवातीला, ग्राउंडिंग आणि अभियांत्रिकी अभ्यासांची गणना करताना, ते उभ्या दिशेने जमिनीवर ρ च्या एकसमानतेच्या गृहीतकावर आधारित होते. आता, ग्राउंडेड इलेक्ट्रोड्सची गणना करताना, असे गृहीत धरले जाते की पृथ्वीमध्ये दोन स्तर आहेत: वरचा एक प्रतिरोधक ρ1 आणि जाडी h आणि खालचा एक प्रतिकार ρ2 सह. पृथ्वीचे असे गणना केलेले द्वि-स्तर मॉडेल पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील थर गोठवण्यामुळे आणि कोरडे झाल्यामुळे पृथ्वीच्या खोलीतील बदलांची वैशिष्ट्ये तसेच भूजलाच्या पी झोनवरील प्रभावाचे प्रतिबिंबित करते.

ρ च्या मूल्यावर परिणाम करणार्‍या सर्व घटकांची विश्लेषणात्मक गणना करणे कठीण आहे, म्हणून, स्वीकृत गणना अचूकतेची पूर्तता करणारा प्रतिकार थेट मोजमापाद्वारे प्राप्त केला जातो.

पृथ्वीच्या विद्युत संरचनेचे मापदंड मोजण्यासाठी — स्तरांची जाडी आणि प्रत्येक स्तराचा प्रतिकार — सध्या दोन पद्धतींची शिफारस केली जाते: अनुलंब चाचणी इलेक्ट्रोड आणि अनुलंब विद्युत मापन. मापन पद्धतीची निवड मातीची वैशिष्ट्ये आणि आवश्यक मोजमाप अचूकतेवर अवलंबून असते.

हे देखील पहा: पृथ्वीचा प्रतिकार कसा मोजायचा

खालील तक्ता सर्वात सामान्य मातीचा प्रतिकार दर्शवितो.

मातीचा प्रतिकार मातीचा प्रकार प्रतिरोध, ओहम/मी क्ले 50 दाट चुनखडी 1000-5000 सैल चुनखडी 500-1000 मऊ चुनखडी 100-300 ग्रॅनाइट आणि वाळूचा खडक हवामानानुसार 1500-10000 हवामानानुसार ग्रॅनाइट आणि वाळूचा खडक01-1001 ह्यूमस 01-01 थर 0 -100 ज्युरासिक मार्ल्स 30-40 मार्ल आणि दाट चिकणमाती 100-200 मीका शेल 800 चिकणमाती वाळू 50-500 सिलिका वाळू 200-3000 स्तरित शेल माती 50-300 बेअर खडकाळ माती 1500-3000 अनेक खडकाळ माती 50- आच्छादित माती एकक ते 30 ओले कुजून रुपांतर झालेले वनस्पतिजन्य पदार्थ (सरपणासाठी याचा वापर होतो) माती 5-100